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Tchouri, la comète de Rosetta, serait née d’une collision

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Par Laurent Sacco, Futura

La comète 67P/Churyumov-Gerasimenko, observée par la sonde Rosetta, exhibe une forme binaire, composée de deux lobes. Selon deux chercheurs, cette forme serait liée à la collision puis la fusion de deux corps en un seul. Leur étude propose un scénario s'appuyant sur des simulations numériques en 3D.

La forme binaire de certaines comètes comme 67P/Churyumov-Gerasimenko serait liée à la fusion de deux corps. Cette image provient de la caméra de navigation de la sonde Rosetta le 15 avril 2015. Prise à une distance de 165 km, sa résolution est de 14 mètres par pixel. © ESA/Rosetta/NavCam, CC by-sa IGO 3.0

Avec la mission Rosetta, l'Agence spatiale européenne (Esa) a montré qu'elle était à la hauteur de ses ambitions. La sonde européenne nous a montré une nouvelle fois que l'aspect des noyaux cométaires était quelque peu étrange. La structure évoque en effet la fusion de deux corps grossièrement sphériques en un seul objet présentant deux lobes. Les astrophysiciens cherchent bien entendu à comprendre d'où peut bien provenir cette structure. Élucider son origine permettra non seulement de mieux comprendre comment se sont formées les comètes mais aussi les planètes. Tout comme les astéroïdes, les comètes constituent en effet des laboratoires pour tester les modèles d'accrétion ayant conduit à la naissance des planétésimaux dans le disque protoplanétaire, à l'aube de l'histoire du Système solaire, et, bien sûr, des planètes elles-mêmes.

Deux astrophysiciens viennent justement de publier dans Science un article fascinant accompagné de résultats de simulations numériques en 3D dans lequel une explication est donnée concernant la forme de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko, aussi appelée comète Tchouri, et de ses cousines comme 103P/Hartley 2 et 19P/Borelly. Martin Jutzi, de l'université de Bern, en Suisse, et Erik Asphaug, de l'Arizona State University, aux États-Unis, ne sont pas des inconnus. En 2011, ils avaient déjà publié dans Nature une hypothèse tout aussi fascinante, également soutenue par des simulations numériques. Celle-ci expliquait l'aspect de la face cachée de la Lune par une collision avec un autre corps céleste alors en orbite autour d'elle.

Depuis quelques décennies, la cosmogonie des corps célestes peut être explorée grâce aux ordinateurs. Ces simulations numériques doivent cependant être comparées aux données issues de l'observation pour être crédibles. La cosmogonie traite de la naissance de l'univers et se distingue de la cosmologie. © Jutzi/Asphaug, YouTube

67P/Churyumov-Gerasimenko serait née en moins de 24 heures

Dans leurs nouveaux travaux, les deux chercheurs ont considéré, selon différents paramètres, des collisions entre deux corps essentiellement composés de glace, de forme sphérique et d'environ un kilomètre de diamètre. Les ordinateurs, héritiers des idées d'Alan Turing, ont permis de réaliser une centaine de simulations dont chacune durait de une à quelques semaines. Les résultats les plus spectaculaires ont été obtenus avec des corps dont les vitesses relatives étaient de l'ordre de celle d'une bicyclette sur Terre. Comme le montre ci-dessus l'une des vidéos réalisées à partir d'une simulation, les deux corps entrent d'abord en collision tangentiellement, se mélangent partiellement avant de se séparer puis de tourner l'un autour de l'autre. Ils fusionnent ensuite en donnant la fameuse structure composée de deux lobes. L'objet le plus petit est ralenti puis capturé par le champ de gravité du plus grand. Le processus complet prend moins d'une journée.

L'analyse des simulations conduit à la conclusion que les comètes formées par ces collisions ne sont guère plus denses que les corps parents existant avant les collisions. Le choc se produit en effet à faibles vitesses, ce qui ne provoque qu'une faible compactification des glaces. Il reste encore à tester ces simulations. Il faut ainsi comparer leurs prédictions liées à la structure interne des comètes avec les données que fourniront les futures missions d'exploration, équipées de puissant radar. Cela permettra d'explorer en détail la structure de ces comètes.